Команда исследователей из Китая и Сингапура представила инновационный процесс получения зеленого водорода, который может существенно снизить его себестоимость. Новая технология использует солнечную энергию и сахара, полученные из биомассы, для производства чистого топлива, одновременно создавая ценные побочные химические продукты.
В основе метода лежит система совмещенного электролиза, работающая без мембраны. Под действием солнечного света в ней одновременно происходят два процесса: расщепление воды и окисление глюкозы, полученной из биомассы. Такой подход позволяет обойтись без энергозатратной реакции выделения кислорода, характерной для традиционного электролиза воды, что значительно повышает общую эффективность установки.
Ключевым элементом системы является уникальный катализатор на основе оксигидроксида кобальта, модифицированного медью. Этот материал с высокой селективностью направляет реакцию окисления глюкозы в сторону образования формиата – полезного в промышленности химического соединения. В результате двойной выгоды – производства водорода и формиата – снижается необходимое для реакции электрическое напряжение, а скорость производства водорода достигает высоких показателей.
Конструкция установки, питаемой от многопереходного фотоэлектрического элемента, упрощена за счет отсутствия разделительной мембраны, что обещает сокращение капитальных затрат по сравнению с обычными электролизерами. Использование недорогих сахаров, извлеченных из непищевой биомассы, такой как целлюлоза из сельскохозяйственных отходов, делает технологию особенно привлекательной для будущих устойчивых энергетических систем.
Несмотря на то, что разработка находится на ранней стадии, стратегия совмещенного солнечно-биомассного электролиза открывает перспективный путь к более доступному низкоуглеродному водороду. Этот подход эффективно объединяет возобновляемую энергию солнца и потенциал аграрных отходов для решения глобальных энергетических задач.
